welke temperatuur krijgt 1 liter lucht onder druk? Zie uitleg.

Stel dat je met een compressor een volume van 1 liter lucht van een temperatuur van 0 celcius bij atmosferische druk samendrukt tot de helft van het volume. Wat is dan de temperatuur van de lucht?

Weet jij het antwoord?

/2500

Het beste antwoord

Stel dat je met een compressor een volume van 1 liter lucht van een temperatuur van 0 celcius bij atmosferische druk samendrukt tot de helft van het volume. Wat is dan de temperatuur van de lucht? Een poging tot benadering. De arbeid die je verricht is pΔV. Neem even aan dat pV (=nRT) constant is. pV=C, ofwel p=C/V Je moet dat dan C/VdV integreren van V=1 tot V=0.5. je krijgt dan W=-C(ln(0.5)-ln(1)) =0.693C Even de eenheden: p = 10^5 Nm^-2, V=10^-3 m^3 -> C = 100 Nm = 100 J. De soortelijke warmte van stikstof = 1.04*10^3 J/kgK De soortelijke massa van stikstof = 1.25 kg/m3 1 liter stikstof weegt dus 1.25*10^-3 kg Per K temperatuursverhoging is per liter = 1.25*1.04 = 1.3 J nodig. De temperatuursverhoging is dus 100/1.3 = 76 graden. Die temperatuursverhoging heeft natuurlijk invloed op de druk tijdens het samenpersen. Dus de arbeid die je moet verrichten is wat hoger. Maar dit geeft wel een idee van de situatie. Toegevoegd na 5 minuten: Ik vergat nog de integraal. De geleverde arbeid is 0.693C Met C=100J levert dat een arbeid van 69.3J De temperatuursverhoging is dan 69.3/1.3 = 53 K Toegevoegd na 10 minuten: 53 Celsius is voldoende om je vingers te verbranden. Ga je uit van een vat van 10cm*10cm*10cm, dan heb je een zuiger van 10cm*10cm = 100 cm2. Om een druk van 2 atmosfeer te krijgen moet je daar een gewicht van 100 kg op zetten.

dit is heel moeilijk te beantwoorden, het is namelijk erg afhankelijk van de snelheid waarmee dit gebeurd. het probleem doet zich ook voor bij het vullen van luchtflessen voor duikers. hier is een maximale druk en snelheid van vullen aangegeven. omdat de flessen anders te warm zouden worden. maar als de flessen weer zijn afgekoeld is de druk weer afgenomen. dus het is meer een kwestie van tijd, hoe sneller je het samen perst hoe groter het temperatuur verschil

Bronnen:
http://www.draeger.nl/media/10/06/10/10061...

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100